高斯定理及应用课件.pptxVIP

1.取适当的高斯面， 一定要注意高斯面是 2. 计算高斯面的电通量 3.根据高斯定律解出电场强度 一、应用高斯定律解题方法 物理学方法概论 一闭合曲面 通过垂直于电场方向单位面积电场线数为 该点电场强度的大小. 1) 物理学方法概论 曲线上每一点切线方向为该点电场方向, 1、电场线 (电场的直观表示法) 规 定 2) 物理学方法概论 各类点电荷的电场线 + + + + + + + + + + + 电场线特性 1) 始于正电荷,止于负电荷(或来自无 穷远,去向无穷远)，在没有电荷的地方 电场线不会中断 3) 电场线密集处,电场强度较大 ,电场线稀疏处电场强度较小。 注意：电场线是为了描述电场分布而引 入的曲线,不是电荷的运动轨迹 静电场电场线不闭合 电场线不相交 4) 物理学方法概论 ) + 2 电场强度通量(E 通量/电通量) 通过电场中某一个面的电场线数叫做通过 这个面的电场强度通量. 物理学方法概论 均匀电场 均匀电场 与平面不垂直 垂直平面 面矢量 2、 ， 物理学方法概论 非均匀电场, 曲面电通量 为闭合面 例 电场线穿进闭合面, 电 通量为负；穿出,为正. 电通量的求解 的匀强 电场中 . 求通过此三棱柱体 的电场强度通量 物理学方法概论 如图所示 ，有一 个三棱柱体放置在电场强度 1 . 物理学方法概论 解 + 物理学方法概论 将例题2与例题1 比较，关于E 通量的值是否为零有什么想法 r 的球面中心，求通 过该球面的电通量 点电荷位于半径为 例2 在真空中,通过任一闭合曲 面的电场强度通量,等于该曲面 所包围的所有电荷的代数和除以 . (与面外电荷无关，闭合曲面称 为高斯面) . 物理学方法概论 与哪些电荷有关 ？ 有贡献 ？ 请思考： 1) 高斯面上的 2) 哪些电荷对闭合曲面 3、高斯定理 的 q2从A移到B点，穿过高斯面 的电通量有否变化？ P点的电场强 度是否变化？ 物理学方法概论 1 高斯面的电通量为? 2 将 * + 物理学方法概论 库仑定律 电场强度叠加原理 点电荷激发电场的电通量 点电荷位于高斯球面中心 高斯 定理 高斯定理的证明 电荷发出的电场线是连续的, 通过球面S的电场线也必全部 通过任意曲面S，即它们的电 通量相等 点电荷在封闭曲面之外 穿进曲面的电场线条数等于穿 出曲面的电场线条数。 点电荷在任意封闭曲面内 + + 物理学方法概论 点电荷系产生电场的电通量 证毕 高斯定理 3) 仅高斯面内的电荷对高斯面的电场强度通量有贡献. 4) 高斯面上的电场强度为所有内外电荷的总电场强度 1) 高斯面为封闭曲面. 2) 穿进高斯面的电通量为负，穿出为正. 物理学方法概论 . 高斯定理计算场强的条件： 4、 高斯定理的应用—求电场强度 (1) 带电体的电场分布要具有高度的对称性; (2) 高斯面上的电场强度大小处处相等； (3) 面积元dS的面矢量方向与该处电场强度的方 求电场强度的步骤 对称性分析； 根据对称性选择合适的高斯面； 应用高斯定理计算,获得电场强度. 物理学方法概论 向一致。 + 物理学方法概论 求半径为R, 均匀带电Q . 求球壳内外任意点的电场强 + + + + + 对称性分析可知场强方向 例3 均匀带电球壳的电场强度 的薄球壳 度. 解(1) + + (2) + + + + 求均匀带电球体的场强分布。(已知球体半径 为R，带电量为q，电荷密度为p) 解： (1)球外某点的场强 物理学方法概论 对称性分析可知场强方向 ( r ≥ R ) p R 例4 p R o R r 物理学方法概论 (2)球体内一点的场强 (r 解毕 R) r 两个半径为R1 、 R2 的导体球壳， 带电量分别为Q1 、 Q2 ，求空 间的电场分布 物理学方法概论 思考： + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 无限大均匀带电平面，单位面积上的电荷，即电 荷面密度为 ，求距平面为 解 对称性分析： 物理学方法概论 处的电场强度. 垂直平面 + + + + + + + + + + +